ในอุตสาหกรรมพลังงานลม ปัจจุบันเรซินอีพอกซีถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในวัสดุใบพัดกังหันลม เรซินอีพอกซีเป็นวัสดุประสิทธิภาพสูงที่มีคุณสมบัติเชิงกลดีเยี่ยม มีเสถียรภาพทางเคมี และทนต่อการกัดกร่อน ในการผลิตใบพัดกังหันลม เรซินอีพอกซีถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในส่วนประกอบโครงสร้าง ข้อต่อ และสารเคลือบของใบพัด เรซินอีพอกซีมีความแข็งแรงสูง ความแข็งสูง และทนทานต่อความล้าในโครงสร้างรองรับ โครง และส่วนเชื่อมต่อของใบพัด ช่วยให้ใบพัดมีความมั่นคงและเชื่อถือได้
เรซินอีพอกซียังช่วยเพิ่มแรงเฉือนและความต้านทานแรงกระแทกของใบพัด ลดเสียงรบกวนจากการสั่นสะเทือนของใบพัด และเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตพลังงานลม ปัจจุบันเรซินอีพอกซีและการบ่มด้วยไฟเบอร์กลาสยังคงถูกนำมาใช้โดยตรงในวัสดุใบพัดกังหันลม ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความต้านทานการกัดกร่อน
ในวัสดุใบพัดกังหันลม การประยุกต์ใช้เรซินอีพอกซียังต้องใช้ผลิตภัณฑ์ทางเคมี เช่น สารทำให้แข็งตัวและสารเร่งปฏิกิริยาด้วย
ประการแรก ตัวแทนการบ่มเรซินอีพอกซีที่ใช้กันมากที่สุดในอุตสาหกรรมพลังงานลมคือโพลีเอเธอร์เอมีน
ผลิตภัณฑ์ทั่วไปคือโพลีอีเธอร์เอมีน ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์สารบ่มเรซินอีพอกซีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในอุตสาหกรรมพลังงานลม สารบ่มเรซินอีพอกซีโพลีอีเธอร์เอมีนใช้ในการบ่มเรซินอีพอกซีเมทริกซ์และกาวโครงสร้าง มีคุณสมบัติครอบคลุมที่ยอดเยี่ยม เช่น ความหนืดต่ำ อายุการใช้งานยาวนาน ป้องกันการเสื่อมสภาพ ฯลฯ โพลีอีเธอร์เอมีนถูกใช้อย่างกว้างขวางในการผลิตพลังงานลม การพิมพ์และย้อมสีสิ่งทอ การป้องกันการกัดกร่อนของทางรถไฟ การกันน้ำของสะพานและเรือ การสำรวจน้ำมันและก๊าซจากชั้นหินดินดาน และสาขาอื่นๆ โพลีอีเธอร์เอมีนคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 62% ของพลังงานลม ทั้งนี้ โพลีอีเธอร์เอมีนจัดอยู่ในกลุ่มเรซินอีพอกซีอะมีนอินทรีย์
จากการศึกษาพบว่าพอลิอีเทอร์เอมีนสามารถผลิตได้โดยการอะมิเนชันของพอลิเอทิลีนไกลคอล พอลิโพรพิลีนไกลคอล หรือโคพอลิเมอร์เอทิลีนไกลคอล/โพรพิลีนไกลคอล ภายใต้อุณหภูมิและความดันสูง การเลือกโครงสร้างพอลิออกโซอัลคิลที่แตกต่างกันสามารถปรับเปลี่ยนกิจกรรมปฏิกิริยา ความเหนียว ความหนืด และคุณสมบัติชอบน้ำของพอลิอีเทอร์เอมีนได้ ข้อดีของพอลิอีเทอร์เอมีนคือมีเสถียรภาพที่ดี ลดการฟอกขาว ความเงางามหลังการบ่ม และความแข็งสูง นอกจากนี้ยังสามารถละลายในตัวทำละลายต่างๆ เช่น น้ำ เอทานอล ไฮโดรคาร์บอน เอสเทอร์ เอทิลีนไกลคอลอีเทอร์ และคีโตน
จากการสำรวจพบว่า ปริมาณการบริโภคโพลีเอเทอร์เอมีนของจีนมีมากกว่า 100,000 ตัน และมีอัตราการเติบโตมากกว่า 25% ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา คาดการณ์ว่าภายในปี 2568 ปริมาณการบริโภคโพลีเอเทอร์เอมีนในจีนจะเกิน 150,000 ตันในระยะสั้น และคาดว่าอัตราการเติบโตของการบริโภคโพลีเอเทอร์เอมีนจะอยู่ที่ประมาณ 8% ในอนาคต
บริษัท Chenhua Co., Ltd. ซึ่งเป็นบริษัทผู้ผลิตโพลีเอเทอร์เอมีนในประเทศจีน มีฐานการผลิตสองแห่งที่เมืองหยางโจวและหวยอัน มีกำลังการผลิตโพลีเอเทอร์เอมีน (end amino polyether) รวม 31,000 ตันต่อปี (รวมกำลังการผลิตตามแบบของโครงการโพลีเอเทอร์เอมีนที่อยู่ระหว่างการก่อสร้าง 3,000 ตันต่อปี) แอลคิลไกลโคไซด์ 35,000 ตันต่อปี สารหน่วงไฟ 34,800 ตันต่อปี ยางซิลิโคน 8,500 ตันต่อปี โพลีเอเทอร์ 45,400 ตันต่อปี น้ำมันซิลิโคน 4,600 ตันต่อปี และกำลังการผลิตอื่นๆ อีก 100 ตันต่อปี Future Changhua Group วางแผนที่จะลงทุนประมาณ 600 ล้านหยวนในเขตอุตสาหกรรมหวยอัน มณฑลเจียงซู เพื่อสร้างกำลังการผลิตโพลีเอเทอร์เอมีน 40,000 ตันต่อปี และโครงการโพลีเอเทอร์อีก 42,000 ตันต่อปี
นอกจากนี้ บริษัทตัวแทนของโพลีเอเทอร์เอมีนในประเทศจีน ได้แก่ อู๋ซี อโคลี, หยานไถ หมินเซิง, ชานตง เจิ้งต้า, เรอัลมาดริด เทคโนโลยี และว่านหัว เคมีคอล จากสถิติโครงการก่อสร้างที่วางแผนไว้ กำลังการผลิตโพลีเอเทอร์เอมีนในประเทศจีนที่วางแผนไว้ในระยะยาวจะสูงกว่า 200,000 ตันในอนาคต คาดว่ากำลังการผลิตโพลีเอเทอร์เอมีนในประเทศจีนในระยะยาวจะสูงกว่า 300,000 ตันต่อปี และแนวโน้มการเติบโตในระยะยาวจะยังคงสูงต่อไป
ประการที่สอง สารบ่มเรซินอีพอกซีที่เติบโตเร็วที่สุดในอุตสาหกรรมพลังงานลม: เมทิลเตตระไฮโดรฟทาลิกแอนไฮไดรด์
จากการสำรวจ พบว่าสารบ่มเรซินอีพอกซีที่กำลังเติบโตเร็วที่สุดในอุตสาหกรรมพลังงานลมคือสารบ่มเมทิลเตตระไฮโดรฟทาลิกแอนไฮไดรด์ ในด้านสารบ่มเรซินอีพอกซีสำหรับพลังงานลม ยังมีเมทิลเตตระไฮโดรฟทาลิกแอนไฮไดรด์ (MTHPA) ซึ่งเป็นสารบ่มที่นิยมใช้มากที่สุดในวัสดุคอมโพสิตเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ (หรือใยแก้ว) ประสิทธิภาพสูงที่ทำจากเรซินอีพอกซีสำหรับใบพัดพลังงานลมผ่านกระบวนการอัดรีด MTHPA ยังใช้ในวัสดุสารสนเทศอิเล็กทรอนิกส์ ยา ยาฆ่าแมลง เรซิน และอุตสาหกรรมป้องกันประเทศ เมทิลเตตระไฮโดรฟทาลิกแอนไฮไดรด์เป็นตัวแทนสำคัญของสารบ่มแอนไฮไดรด์ และยังเป็นสารบ่มประเภทที่กำลังเติบโตเร็วที่สุดในอนาคต
เมทิลเตตระไฮโดรฟทาลิกแอนไฮไดรด์สังเคราะห์จากมาเลอิกแอนไฮไดรด์และเมทิลบิวทาไดอีน ผ่านการสังเคราะห์ไดอีน แล้วจึงถูกทำให้เป็นไอโซเมอร์ไรซ์ บริษัทชั้นนำในประเทศคือ Puyang Huicheng Electronic Materials Co., Ltd. ซึ่งมีปริมาณการบริโภคประมาณหนึ่งพันตันในประเทศจีน ด้วยการเติบโตทางเศรษฐกิจอย่างรวดเร็วและการบริโภคที่เพิ่มสูงขึ้น ความต้องการวัสดุเคลือบผิว พลาสติก และยางก็เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเช่นกัน ซึ่งเป็นแรงผลักดันให้ตลาดเมทิลเตตระไฮโดรฟทาลิกแอนไฮไดรด์เติบโตต่อไป
นอกจากนี้ ตัวแทนการบ่มแอนไฮไดรด์ยังรวมถึงแอนไฮไดรด์เตตระไฮโดรฟทาลิก THPA, แอนไฮไดรด์เฮกซะไฮโดรฟทาลิก HHPA, แอนไฮไดรด์เมทิลเฮกซะไฮโดรฟทาลิก MHHPA, เมทิล-พารา-ไนโตรอะนิลีน MNA และอื่นๆ ผลิตภัณฑ์เหล่านี้สามารถใช้ในด้านตัวแทนการบ่มเรซินอีพอกซีใบพัดกังหันลมได้
ประการที่สาม ตัวแทนการบ่มเรซินอีพอกซีที่มีประสิทธิภาพดีที่สุดในอุตสาหกรรมพลังงานลม ได้แก่ ไอโซโฟโรนไดอะมีนและเมทิลไซโคลเฮกเซนไดอะมีน
ในบรรดาผลิตภัณฑ์สารบ่มเรซินอีพอกซี สารบ่มประสิทธิภาพสูงที่สุด ได้แก่ ไอโซฟลูโรนไดอะมีน เมทิลไซโคลเฮกเซนไดอะมีน เมทิลเตตระไฮโดรฟทาลิกแอนไฮไดรด์ เตตระไฮโดรฟทาลิกแอนไฮไดรด์ เฮกซะไฮโดรฟทาลิกแอนไฮไดรด์ เมทิลเฮกซะไฮโดรฟทาลิกแอนไฮไดรด์ เมทิล-พี-ไนโตรอะนิลีน เป็นต้น ผลิตภัณฑ์สารบ่มเหล่านี้มีความแข็งแรงเชิงกลที่ดีเยี่ยม ระยะเวลาการทำงานที่เหมาะสม อัตราการปลดปล่อยความร้อนต่ำ และประสิทธิภาพในการฉีดที่ดีเยี่ยม และสามารถนำไปใช้ในวัสดุคอมโพสิตของเรซินอีพอกซีและใยแก้วสำหรับใบพัดกังหันลม สารบ่มแอนไฮไดรด์จัดอยู่ในประเภทการบ่มด้วยความร้อน และเหมาะสมกว่าสำหรับกระบวนการขึ้นรูปใบพัดกังหันลมแบบอัดรีด
บริษัทผู้ผลิตไอโซโฟโรนไดอะมีนระดับโลกประกอบด้วย BASF AG ในเยอรมนี, Evonik Industries, DuPont ในสหรัฐอเมริกา, BP ในสหราชอาณาจักร และ Sumitomo ในญี่ปุ่น ในบรรดาบริษัทเหล่านี้ Evonik ถือเป็นบริษัทผู้ผลิตไอโซโฟโรนไดอะมีนที่ใหญ่ที่สุดในโลก บริษัทหลักในจีน ได้แก่ Evonik Shanghai, Wanhua Chemical, Tongling Hengxing Chemical ฯลฯ โดยมีปริมาณการบริโภคประมาณ 100,000 ตันในประเทศจีน
เมทิลไซโคลเฮกเซนไดอะมีนมักเป็นส่วนผสมของ 1-เมทิล-2,4-ไซโคลเฮกเซนไดอะมีน และ 1-เมทิล-2,6-ไซโคลเฮกเซนไดอะมีน เป็นสารประกอบอะลิฟาติกไซโคลอัลคิลที่ได้จากการไฮโดรจิเนชันของ 2.4-ไดอะมิโนโทลูอีน เมทิลไซโคลเฮกเซนไดอะมีนสามารถใช้เป็นสารบ่มเรซินอีพอกซีเพียงอย่างเดียว และยังสามารถผสมกับสารบ่มอีพอกซีทั่วไปอื่นๆ (เช่น แฟตตีเอมีน อะลิไซคลิกเอมีน อะโรมาติกเอมีน แอซิดแอนไฮไดรด์ เป็นต้น) หรือสารเร่งปฏิกิริยาทั่วไป (เช่น เทอร์เชียรีเอมีน อิมิดาโซล) ผู้ผลิตเมทิลไซโคลเฮกเซนไดอะมีนชั้นนำในประเทศจีน ได้แก่ บริษัท เหอหนาน เหลยไบรุ่ย นิว แมททีเรียล เทคโนโลยี จำกัด และบริษัท เจียงซู ไวค์เทอร์รี เคมิคอล จำกัด ปริมาณการใช้ภายในประเทศอยู่ที่ประมาณ 7,000 ตัน
ควรสังเกตว่าสารบ่มอะมีนอินทรีย์นั้นไม่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและมีอายุการเก็บรักษานานกว่าสารบ่มแอนไฮไดรด์ แต่มีประสิทธิภาพและระยะเวลาการทำงานที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับสารบ่มแอนไฮไดรด์
ประเทศจีนมีผลิตภัณฑ์สารบ่มเรซินอีพอกซีหลากหลายชนิดในอุตสาหกรรมพลังงานลม แต่ผลิตภัณฑ์หลักที่ใช้มีเพียงชนิดเดียว ตลาดต่างประเทศกำลังสำรวจและพัฒนาผลิตภัณฑ์สารบ่มเรซินอีพอกซีใหม่ๆ อย่างต่อเนื่อง และผลิตภัณฑ์สารบ่มเหล่านี้มีการพัฒนาและปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ความก้าวหน้าของผลิตภัณฑ์เหล่านี้ในตลาดจีนค่อนข้างล่าช้า ส่วนใหญ่เป็นเพราะต้นทุนที่สูงในการทดแทนสูตรผลิตภัณฑ์สารบ่มเรซินอีพอกซีในอุตสาหกรรมพลังงานลม และการขาดผลิตภัณฑ์ที่ค่อนข้างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องและการผนวกรวมสารบ่มเรซินอีพอกซีเข้ากับตลาดต่างประเทศ ผลิตภัณฑ์สารบ่มเรซินอีพอกซีของจีนในอุตสาหกรรมพลังงานลมก็จะได้รับการยกระดับและพัฒนาอย่างต่อเนื่องเช่นกัน
เวลาโพสต์: 27 พ.ย. 2566